Ejercicio resuelto de pH · Química · Extremadura · 2026

El amoniaco es un compuesto químico muy versátil, utilizado principalmente como un potente limpiador desengrasante doméstico e industrial para superficies, cristales y manchas difíciles. Además, es fundamental en agricultura como fertilizante nitrogenado y en la industria para producir plásticos, explosivos y refrigerantes. Se sabe que, en una disolución acuosa, el amoniaco está disociado al 5 %, según la reacción:

$\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^-$

a) Calcule la concentración inicial de amoniaco. [0,75 puntos]

b) Calcule la concentración de todas las especies en el equilibrio. [1 punto]

c) Averigüe el pH de la disolución. [0,75 puntos]

Datos: $K_b = 1{,}75 \cdot 10^{-5}$.

$\textbf{a) Calcule la concentración inicial de amoniaco. [0,75 puntos]}$

El amoniaco es una base débil y su equilibrio de ionización se describe con la constante $K_b$. Llamamos $c$ a la concentración inicial y $\alpha$ al grado de disociación, que el enunciado da como el 5 %, es decir, $\alpha=0{,}05$.

$\text{Especie}$	$\text{NH}_3$	$\text{NH}_4^+$	$\text{OH}^-$ Inicial	$c$	0	0 Reaccionan / se forman	$-c\alpha$	$+c\alpha$	$+c\alpha$ Equilibrio	$c(1-\alpha)$	$c\alpha$	$c\alpha$

$K_b=\dfrac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_3]}=\dfrac{c^2\alpha^2}{c(1-\alpha)}=\dfrac{c\,\alpha^2}{1-\alpha}$

Despejamos la concentración inicial y sustituimos.

$c=\dfrac{K_b(1-\alpha)}{\alpha^2}=\dfrac{1{,}75\cdot 10^{-5}\cdot 0{,}95}{0{,}05^2}=\dfrac{1{,}6625\cdot 10^{-5}}{2{,}5\cdot 10^{-3}}$

$c=6{,}65\cdot 10^{-3}\ \text{mol}\,\text{L}^{-1}$

La concentración inicial de amoniaco es $6{,}65\cdot 10^{-3}\ \text{M}$.

$\textbf{b) Calcule la concentración de todas las especies en el equilibrio. [1 punto]}$

Basta llevar el valor de $c$ a la última fila de la tabla.

$[\text{NH}_4^+]=[\text{OH}^-]=c\,\alpha=6{,}65\cdot 10^{-3}\cdot 0{,}05=3{,}325\cdot 10^{-4}\ \text{M}$

$[\text{NH}_3]=c(1-\alpha)=6{,}65\cdot 10^{-3}\cdot 0{,}95=6{,}3175\cdot 10^{-3}\ \text{M}$

Se comprueba el resultado sustituyendo en la constante: $\dfrac{\left(3{,}325\cdot 10^{-4}\right)^2}{6{,}3175\cdot 10^{-3}}=1{,}75\cdot 10^{-5}$.

$\textbf{c) Averigüe el pH de la disolución. [0,75 puntos]}$

La disolución es básica, así que se calcula primero el pOH a partir de la concentración de iones hidróxido.

$\text{pOH}=-\log[\text{OH}^-]=-\log\left(3{,}325\cdot 10^{-4}\right)=3{,}48$

$\text{pH}=14-\text{pOH}=14-3{,}48=10{,}52$

El pH de la disolución es 10,52, claramente básico, como corresponde a una disolución de amoniaco.